稀土在化学镀Ni-P镀层中应用的研究进展

综述了国内外稀土元素在改善化学镀Ni-P工艺和提高镀层性能方面的研究进展.介绍了稀土元素在化学镀Ni-P中的应用,阐述了稀土元素对化学镀Ni-P共沉积、镀液稳定性、沉积速率以及镀层耐蚀、耐磨性能的影响.分析讨论了稀土元素以其特殊的电子层结构、较低的电负性以及高的化学活性,在化学镀Ni-P中改善镀层工艺和性能的作用机理....     

钢基镍磷合金PTFE复合涂层耐磨耐蚀性能研究

目的 研究钢基镍磷合金PTFE复合涂层的耐磨性能及耐蚀作用机理.方法 在钢基材料表面制备镍磷合金镀层,采用电化学蚀刻技术在镀层表面形成纳米多孔结构,并经PTFE复合改性处理,制备了耐磨耐蚀的复合涂层.采用扫描电子显微镜对钢基镍磷合金PTFE复合涂层的微观形貌进行了表征,分别采用球盘式磨损、电化学试验评价了复合涂层的耐磨损、耐蚀性能,并通过白光干涉仪对复合涂层的磨痕形貌进行了分析.结果 复合改性涂层未改变镍磷合金镀层硬度性质.在球盘摩擦磨损试验中,随摩擦时间的延长,镍磷合金镀层的摩擦系数从0.12持续升至0.40;复合改性涂层的摩擦系数从0.08升至0.20左右,并保持稳定,与镀层相比,其摩擦系数有效降低,耐磨性能提高.由极化曲线可得,复合改性涂层的腐蚀电流最低,为1.53μA,且出现一个钝化区间.通过电化学阻抗谱图与等效电路拟合结果可知,镍磷合金镀层0.01 Hz的整体阻抗模值为1.44×104?·cm2,经复合改性后,镀层在0.01 Hz时的整体阻抗增加为2.75×104?·cm2.结论 电化学蚀刻+PTFE复合改性处理能有效提高镍磷合金镀层的耐蚀耐磨性能.     

铸造铝合金化学镀Ni-Cu-P性能研究

采用直接化学镀Ni-Cu-P工艺对ZL104合金的耐蚀和耐磨性能进行研究;与化学镀Ni-P二元镀层相比,利用恒电位仪、扫描电镜和显微硬度计等分析测试手段研究了镀层的性能。结果表明:Ni-P-Cu三元合金镀层的耐蚀性、硬度、耐磨性等性能都优于Ni-P合金镀层,对ZL104合金起到了更好的保护作用。     

三种镍基合金化学镀镀层的耐蚀性能

本工作沉积出了高磷含量的Ni-P合金镀层和Ni-W-P、Ni-W-P/Pr2O3镀层.利用浸泡试验对比了三种镀层在5%NaCl溶液中的耐蚀性能,利用极化曲线法对比了三种镀层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为.结果表明,三元合金镀层具有比二元合金镀层更优异的耐蚀性能,三元合金镀层在添加稀土后耐蚀性能进一步提高.镀层的低孔隙和易钝化现象是其耐蚀性能高的重要原因.     

热处理温度对Ni-W-P镀层耐蚀性能的影响

采用失重法及电化学方法对镀态和热处理后的Ni-W-P镀层在5%硫酸溶液中的耐蚀性能进行了研究.比较了不同温度热处理后Ni-P镀层和Ni-W-P镀层的耐蚀性能,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对镀层的耐蚀性机理进行了分析.结果表明,Ni-P镀层在400～700℃热处理后耐蚀性能下降,而Ni-W-P镀层的耐蚀...     

Ni/Al2O3复合镀层中Al2O3微粒尺寸及热处理对镀层性能的影响

目的强化Ni基镀层并确定Al_2O_3尺寸对复合镀层性能的影响。方法在以硬度为评价标准的最佳工艺条件下,制备了三种尺寸的Al2O3(微米级、50 nm、30 nm)复合镀层,研究分析了不同尺寸Al_2O_3复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐磨、耐蚀等性能。结果纳米复合镀层的表面形貌比微米复合镀层更光滑、平整、致密,晶粒更细小。Al_2O_3微粒尺寸越小,镀层越致密。纳米复合镀层的显微硬度、耐磨性能、耐蚀性能、抗高温氧化等性能均优于微米复合镀层及纯Ni镀层。热处理后的纳米复合镀层表面更加平整致密,热处理能显著提高镀层的显微硬度。50 nm复合镀层在保温温度为400℃时达显微硬度最大值461HV,30 nm复合镀层在保温温度为500℃时达显微硬度最大值496HV。热处理对纳米复合镀层的耐磨性能改善不明显。结论 Al_2O_3的尺寸越小,复合镀层的性能越好。     

全光亮镍磷合金镀层的耐蚀性

采用个性盐雾实验、浸泡实验和阳极极化曲线测试了全光亮镍磷合金镀层耐蚀性.盐雾实验表明：磷含量为128mass%～153mass％的镀层耐蚀性能最好，磷合量提高到201mass％后，耐蚀性下降；热处理温度在200℃以下时，对镀层耐蚀性影响不大，超过300℃以上，镀层耐蚀性明显下降；浸泡实验表明Ni-P合金镀层与1Cr18Ni9Ti相比，在酸性、碱性和氯离子水溶液中耐蚀性能较好，但不耐硝酸、硝酸盐等强氧化性介质的腐蚀；阳极极化曲线测试表明，磷含量为12.8mass％的镀层在10％HCl、5％NaCl、20%NaOH和3.5％FeCl-3溶液中，均表现出了优异的耐蚀性能.磷合量为20.1mass％高磷镀层在20％NaOH中耐蚀性能优异.      

NdFeB磁体超声波化学镀Ni-P的研究

研究了NdFeB永磁材料超声波化学镀工艺以及镀层的 耐蚀性能，用扫描电子显微镜分析了镀层的显微结构，结果表明，该方法是NdFeB永磁材料一种有效的防护手段，显著地提高了磁体的耐蚀性能.     

MB8镁合金阴极电沉积Ni-SiC纳米复合镀层微观结构及性能

采用以硫酸镍为主盐的电沉积技术,在MB8形变镁合金表面制备纳米复合镀层。利用扫描电镜和透射电镜观察复合镀层的显微形貌和微观结构,利用X射线衍射仪和能谱仪对复合镀层进行物相分析,利用显微硬度计测定镀层显微硬度,利用快速磨损试验机测试复合镀层的耐磨性能,利用电化学测试仪测定复合镀层在3.5%NaCl（质量分数）溶液中的极化曲线。结果表明：在MB8形变镁合金表面可以获得结晶均匀、结构致密的纳米复合镀层,该复合镀层的显微硬度最高达HV 682,其耐磨性能超过硬铬镀层,且具有较好的耐蚀性能,自腐蚀电位较镁合金基体提高677 mV。     

钨对化学镀Ni-W-P镀层耐蚀性能的影响

采用电化学阻抗谱和X射线衍射法研究了Ni-W-P镀层中钨的含量对镀层在镀态和700℃热处理后耐蚀性能的影响。结果表明,镀态Ni-W-P镀层的耐蚀性能主要取决于镀层的非晶化程度;热处理后由于镀层表面产生钨的氧化膜,耐蚀性能大幅度提高,其耐蚀性能与镀层表面钨氧化膜的致密性有关。     

镁合金表面化学镀 Ni-P 和 Ni-P-SiC 的对比

目的提高镁合金的耐磨性、耐蚀性,扩大其应用领域。方法采用"磷酸+钼酸铵酸洗→HF活化"的方法进行前处理,直接在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P合金镀层和Ni-P-SiC复合镀层。对两种镀层的表面和截面形貌、成分、结构、硬度、耐蚀性及耐磨性进行了系统比较。结果在Ni-P合金镀层中引入SiC粉末后,镀层的胞状颗粒细化,硬度提高至643HV,但其腐蚀电流密度有所增大。结论与Ni-P合金镀层相比,Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性有所下降,但耐磨性能大大提高。     

Corrosion and wear properties of electroless Ni-P plating layer on AZ91D magnesium alloy

A direct electroless Ni-P plating treatment was applied to AZ91D magnesium alloy for improving its corrosion resistance and wear resistance. Corrosion resistance of the Ni-P coatings was evaluated by potentiodynamic polarization and immersing experiments in 3.5% NaCl solution. The wear resistance of the coatings was investigated by the wear track and the mass change after ball-on-disk experiment. The results show that corrosion resistance and wear resistance of the AZ91D alloy are greatly improved after direct electroless Ni-P plating. No discoloration is noticed until 4 d of immersion in 3.5% NaC1 solution. Potentiodynamic polarization experiments show that the free corrosion potential of magnesium alloy is shifted from -1 500 mV to -250 mV and passivation occurs at 1 350 mV after direct electroless plating. The friction coefficients and wear rates of Ni-P coating and Ni-P coating after tempering are 0.10-0.351, 9.038×10^-3 mm^3/m and 0.13-0.177, 3.056×10^-4 mm^3/m, respectively, at a load of 1.5 N with dry sliding. Although minor hurt on corrosion resistance was caused, significant improvement of wear resistance was obtained after tempering treatment of the coating.     

NaCl溶液中腐蚀学因素对化学镀Ni－P合金腐蚀磨损行为的影响

在自行研制的腐蚀磨损试验机上，研究了腐蚀学因素对化学镀Ｎｉ－Ｐ合金腐蚀磨损行为的影响。结果表明，当ＮａＣｌ浓度为３．５％时，化学镀Ｎｉ－Ｐ合金的腐蚀磨损速率、摩擦系数和腐蚀磨损协同作用率具有峰值特性。ＮａＣｌ浓度升高将引起Ｎｉ－Ｐ合金的自腐蚀电位负移，温度升高将引起Ｎｉ－Ｐ合金的腐蚀磨损速率增大，协同作用率上升。化学镀Ｎｉ－Ｐ合金可以作为Ｇ１０５钢在ＮａＣｌ溶液中抵抗腐蚀磨损的表面改性材料。     

A novel dual nickel coating on AZ91D magnesium alloy

Magnesium alloys covered with metal coating display excellent corrosion resistance,wear resistance,conductivity and electromagnetic shielding properties.The electroless plating Ni-P as bottom layer following the electroplating nickel as surface layer on AZ91D magnesium alloy was investigated.The coating surface morphology was observed with SEM and the structure was analyzed with XRD.Electrochemical tests and salt spray tests were carried out to study the corrosion resistance.The experimental results indi...     

碳纳米管-镍磷化学复合镀层的组织与性能研究

目的研究碳纳米管对Ni-P化学镀层组织与性能的影响。方法将碳纳米管(CNTs)加入到镀液中,采用化学镀的方法在45#钢表面制得碳纳米管-镍磷化学复合镀层。利用扫描电镜、X射线衍射仪综合分析复合镀层的表面形貌和结构,并采用多功能材料表面性能测试仪对复合镀层的摩擦磨损性能进行了研究。利用动电位极化技术对Ni-P-CNTs复合镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果Ni-P-CNTs化学复合镀层是非晶态结构,CNTs均匀地嵌埋在基质镀层中。在耐磨性试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的磨损率比Ni-P镀层降低了7.6×10~(-11) m~3/(N·m),而平均摩擦因数减小了0.074。在电化学腐蚀试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的腐蚀电位比Ni-P镀层正移了222 mV,而腐蚀电流密度降低了5.234×10~(-6) A/cm~2。结论碳纳米管填补了镍磷非晶胞间的间隙,改善了复合镀层的组织结构,使Ni-P-CNTs化学复合镀层具有更好的耐摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

锡青铜化学镀 Ni-P 合金工艺及镀层性能

目的在锡青铜基体上化学镀Ni-P合金镀层,提高锡青铜的耐磨性和耐腐蚀性。方法以酸性含锌活化液活化锡青铜试样,在相同的条件下实施化学镀,并对镀态试样进行不同温度(250,400,500℃)下的热处理。对比基体、镀态试样和热处理试样的性能,研究热处理温度对锡青铜化学镀Ni-P合金层微观结构、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果锡青铜表面形成了Ni-P合金镀层,并且镀层无孔隙缺陷,与基体结合良好,沉积速率较快,为10.00μm/h。经热处理后,镀层的微观结构由非晶态向晶态转变,在500℃热处理的镀层显微硬度最大,耐磨性最好。镀态镀层和经250℃热处理的镀层在10%HNO3溶液和10%H2SO4溶液(10%均为体积分数)中的耐腐蚀性明显好于锡青铜基体,镀态镀层在两种介质溶液中的腐蚀速率分别为0.225,0.146 mg/(cm2·d)。结论采用酸性含锌活化液活化锡青铜基体,可以在锡青铜表面制备出化学镀Ni-P合金镀层,且镀覆效果较好。这表明紫铜化学镀Ni-P合金工艺同样适用于锡青铜。     

加入纳米金刚石对铜基体上 Ni-P 化学镀层性能的影响

为增强化学镀Ni-P镀层的性能,以纯铜为基体,在镀液中加入纳米金刚石,共沉积Ni-P/纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石的加入对镀层性能的影响。结果表明:纳米金刚石质量浓度为12 g/L时,获得的镀层质量较好;纳米金刚石的加入大大提高了镀层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

镁合金表面Ni-P/Ni镀层的制备与性能研究

在镁合金表面先化学镀Ni-P层,再电镀Ni,获得高耐蚀性Ni-P/Ni镀层,并用静态腐蚀浸泡法研究了化学镀时间和电镀时间对所得镀层在5%NaCl溶液中的耐蚀性能的影响。结果表明,先化学镀40 min,再电镀15 min所得的Ni-P/Ni镀层具备高耐蚀性能,电化学测试结果表明,此种镀层在酸性和碱性溶液中都具有较好的耐蚀性能。在200℃热处理24 h后,Ni-P/Ni镀层的耐蚀性提高,同时外层Ni层的显微硬度从HV460增大到HV550。镀层侧面的SEM照片显示,镀层均匀致密,与基体结合良好,化学镀层与电镀层之间没有明显的界限。     

添加纳米TiO2的Ni-P化学复合镀层显微结构与性能

采用化学复合镀法制备了Ni-P-纳米TiO2复合镀层,研究了纳米TiO2添加对Ni-P复合镀层的显微结构、硬度、耐磨性、孔隙率及耐蚀性的影响,并讨论了其影响机理。结果表明:纳米TiO2粒子较为均匀地分布在Ni基镀层,未发生明显团聚;纳米TiO2粒子的弥散强化作用,使复合镀层具有较高的表面硬度和良好的耐摩擦性能,晶化热处理后的复合镀层表面硬度达到了10 925 MPa,耐摩擦性能也显著提高。添加纳米TiO2粒子后,镀层的孔隙率增加,耐碱和耐盐腐蚀的能力稍有降低,耐HCl溶液腐蚀的能力较差。